CN216866908U - 风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括：机舱；齿轮箱，设置于机舱内，齿轮箱具有润滑系统；叶轮，设置于机舱外并与齿轮箱的输入端传动连接；发电机，设置于机舱内并与齿轮箱的输出端传动连接，以将叶轮的动能转换为电能，发电机上设置有散热组件，散热组件能够排出发电机产生的热气流；换热部件，与机舱连接，换热部件包括箱体以及位于箱体内的润滑散热器，润滑散热器与润滑系统相连接，润滑系统中的润滑液能够进入润滑散热器并与其热交换；散热组件的出口位于箱体内，以将热气流引导至箱体内并加热进入润滑散热器内的润滑液，启动齿轮箱。使风力发电机组适用于寒冷环境，便于风力发电机组启动时，促进润滑液迅速解冻。

Description

风力发电机组

技术领域

本申请涉及风电技术领域，特别是涉及一种风力发电机组。

背景技术

目前常用的风力发电机组中，齿轮箱是重要的组成构件，其作用为将机组的叶轮从较低的转速提升到较高的转速，从而减少机组中发电机的重量和尺寸。作为风力发电机组中重要的传动机构，齿轮箱在正常工作中需要为其配备润滑系统，促进齿轮箱的润滑及降温，以使齿轮箱正常工作。目前的风力发电机组中，对齿轮箱的润滑液多采用空气冷却，其设置原理为将润滑系统中的部分置于风力发电机组周侧，利用外部空气进行冷却。

但是，由于风力资源的分布问题，存在相当一部分的风力发电机组的实际工作环境较为恶劣，如工作环境的温度可低至-30℃以下。在此工作环境下，润滑系统中的置于风力发电机组周侧的部分中润滑液易低温凝结，导致齿轮箱无法正常启用，难以正常发电。

因此，亟需一种新的风力发电机组。

实用新型内容

本申请实施例提供一种风力发电机组，能够用于在寒冷环境下，快速启动齿轮箱，保证发电效率。

本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括：机舱；齿轮箱，设置于所述机舱内，所述齿轮箱具有润滑系统；叶轮，设置于所述机舱外并与所述齿轮箱的输入端传动连接；发电机，设置于所述机舱内并与所述齿轮箱的输出端传动连接，以将所述叶轮的动能转换为电能，所述发电机上设置有散热组件，所述散热组件能够排出所述发电机产生的热气流；换热部件，与所述机舱连接，所述换热部件包括箱体以及位于所述箱体内的润滑散热器，所述润滑散热器与所述润滑系统相连接，所述润滑系统中的润滑液能够进入所述润滑散热器并与其热交换；其中，所述散热组件的出口位于所述箱体内，以将所述热气流引导至所述箱体内并加热进入所述润滑散热器内的所述润滑液，启动所述齿轮箱。

采用上述结构，发电机产生的热气流能够对润滑散热器进行加热，使风力发电机组适用于寒冷环境，便于风力发电机组启动时，促进润滑液迅速解冻，使齿轮箱能够迅速启动；其次，本申请方案中，未向风力发电机组中引入额外的加热结构，充分利用风力发电机组工作时，所产生的内能，能够显著提高风力发电机组的能源利用率，降低能耗，简化风力发电机组内部的机械架构。

可选地，所述换热部件设置于所述机舱外。

采用上述结构，通过将换热部件设置于机舱外部，能够有效提高换热部件与外部空气间的热交换效果。

可选地，所述换热部件还包括驱动件，所述驱动件设置于所述箱体内并具有第一运行状态以及第二运行状态，在所述第一运行状态，所述驱动件能够驱动所述箱体内的所述热气流由所述散热组件的出口流向所述润滑散热器；在所述第二运行状态，所述驱动件能够驱动所述箱体内的所述热气流由所述润滑散热器流向所述散热组件的出口。

采用上述结构，通过驱动件的设置，能够促进箱体内的空气流动，进而完成箱体内润滑散热器与散热组件间的热交换；其次，通过对驱动件第一运行状态及第二运行状态的设置，能够使驱动件适应于加热及散热两种状态下使用，使驱动结构有效整合，减少箱体内的结构。

可选地，所述箱体上还设有与其内部相连通的进气口及出气口。

采用上述结构，通过进气口及出气口的设置，能够使箱体内与外部进行气体交换，便于箱体内的气体排出，及箱体外的气体进入箱体。

进一步地，所述箱体靠近所述叶轮的一侧为封闭端，远离所述叶轮的一侧为开口端，且所述开口端及所述封闭端位于所述箱体在第一方向上的两端，所述出气口设于所述开口端，所述进气口设置于所述箱体第二方向的侧壁上，并靠近所述封闭端，所述第二方向与所述第一方向正交。

采用上述结构，通过封闭端的设置，使箱体在面向叶轮一侧处于密闭状态，防止从面向叶轮一侧进入过量的低温气流，使润滑散热器冻结；同时，通过将进气口设置于第二方向上的侧壁上，以及将出气口设置于开口端，能够使实现箱体内的气流方向为从润滑散热器流向散热组件，保证风力发电机组正常工作时的散热效果。

可选地，所述散热组件包括位于所述发电机内部的散热风道以及与所述散热风道连通并位于所述发电机外部的散热管路，所述散热管路至少部分伸入所述箱体内，所述散热组件的出口位于所述散热管路伸入所述箱体内的一端。

采用上述结构，通过散热管路的设置，能够有效的将散热组件内产生的热量引导至箱体内，便于启动时使用。

进一步地，所述散热管路还包括弯折部，所述弯折部设于所述箱体内，用于使所述出口朝向所述出气口。

采用上述结构，通过出气口的设置，能够使散热管路引导的热量，能够有效从箱体内导出，避免风力发电机组正常工作时，热量在箱体内过度积蓄。

可选地，所述散热组件包括位于所述发电机内部的散热风道，所述发电机至少部分伸入所述箱体内，所述散热组件的出口设置于所述发电机位于所述箱体内的部分并与所述散热风道连通。

采用上述结构，通过将部分的发电机裸露于箱体内，使发电机工作产生的热量得到充分利用，同时，减少在箱体及机舱内引入额外的管路结构，优化了箱体及机舱内的机械结构。

可选地，所述润滑系统包括进液路及回液路，所述齿轮箱与所述润滑散热器间通过所述进液路及所述回液路相连通，所述进液路用于将所述润滑散热器内的所述润滑液导入所述齿轮箱内，所述回液路用于将所述齿轮箱内的所述润滑液导入所述润滑散热器内。

采用上述结构，通过进液路及回液路的设置，使齿轮箱及换热部件间能够充分导通，便于润滑工作及润滑液散热工作的进行。

可选地，所述进液路及所述回液路间还设置有旁通管，所述旁通管用于连通所述进液路及所述回液路，所述旁通管能够在所述进液路及所述回液路内流体的压力差达到压力阈值时导通。

采用上述结构，通过旁通管的设置，能够在齿轮箱启动，出现换热部件处的进液路及回液路堵塞时，快速平衡进液路及回液路间的压力差，防止齿轮箱损坏。

可选地，所述旁通管上设有安全阀，所述安全阀能够在所述进液路及所述回液路内流体的压力差达到压力阈值时打开，使所述旁通管导通。

采用上述结构，通过安全阀的设置，能够实现旁通管的自动开合。

与现有技术相比，本申请实施方式的风力发电机组中，首先，使风力发电机组适用于寒冷环境，便于风力发电机组启动时，促进润滑液迅速解冻，使齿轮箱能够迅速启动；其次，未向风力发电机组中引入额外的加热结构，充分利用风力发电机组工作时，所产生的内能，能够显著提高风力发电机组的能源利用率，降低能耗，简化风力发电机组内部的机械架构。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本申请另一实施例的风力发电机组的结构示意图；

图3是图2所示实施例的箱体的结构示意图；

图4是本申请再一实施例的发动机处的结构示意图；

图5是本申请又一实施例的风力发电机组的结构示意图；

图6是图2所示实施例的进液路及出液路处的结构示意图。

附图中：

1、机舱；2、齿轮箱；21、进液路；22、回液路；23、旁通管；231、安全阀；3、叶轮；4、发电机；41、出口；42、散热管路；43、弯折部；5、换热部件；51、箱体；511、进气口；512、出气口；513、封闭端；514、开口端；52、润滑散热器；53、驱动件；6、驱动风扇。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的气流、润滑液流的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图5根据本申请实施例的用于风力发电机组进行详细描述。

其中，本申请实施例中所称，第一方向为图中x轴方向，第二方向为图中y轴方向。

如图1所示，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括机舱1、齿轮箱2、叶轮3、发电机4及换热部件5。齿轮箱2设置于机舱1内，齿轮箱2具有润滑系统。叶轮3设置于机舱1外并与齿轮箱2的输入端传动连接。发电机4设置于机舱1内并与齿轮箱2的输出端传动连接，以将叶轮3的动能转换为电能，发电机4上设置有散热组件，散热组件能够排出发电机4产生的热气流。换热部件5与机舱1连接，换热部件5包括箱体51以及位于箱体51内的润滑散热器52，润滑散热器52与润滑系统相连接，润滑系统中的润滑液能够进入润滑散热器52并与其热交换。其中，散热组件的出口41位于箱体51内，以将热气流引导至箱体51内并加热进入润滑散热器52内的润滑液，启动齿轮箱2。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过箱体51及散热组件的设置，能够使发电机4产生的热气流对润滑散热器52进行快速加热，使风力发电机组适用于寒冷环境，便于风力发电机组启动时，促进润滑液迅速解冻，使齿轮箱2能够迅速启动。其次，本申请方案中，未向风力发电机组中引入额外的加热结构，充分利用风力发电机组工作时，所产生的内能，能够显著提高风力发电机组的能源利用率，降低能耗，简化风力发电机组内部的机械架构。

如图1所示，换热部件5设置于机舱1外。

其中，箱体51可连接于机舱1顶端。不限地，润滑散热器52可与机舱1顶部的外部相连接。

通过将换热部件5设置于机舱1外部，能够有效提高换热部件5与外部空气间的热交换效果。

如图2所示，换热部件5还包括驱动件53，驱动件53设置于箱体51内并具有第一运行状态以及第二运行状态。在第一运行状态，驱动件53能够驱动箱体51内的热气流由散热组件的出口41流向润滑散热器52；在第二运行状态，驱动件53能够驱动箱体51内的热气流由润滑散热器52流向散热组件的出口41。

其中，驱动件53可采用风扇。不限地，第一运行状态为风扇正向转动，第二运行状态为风扇反向转动。

通过驱动件53的设置，能够促进箱体51内的空气流动，进而完成箱体51内润滑散热器52与散热组件间的热交换；其次，通过对驱动件53第一运行状态及第二运行状态的设置，能够使驱动件53适应于加热及散热两种状态下使用，使驱动结构有效整合，减少箱体51内的结构。

如图2及图3所示，箱体51上还设有与其内部相连通的进气口511及出气口512。

通过进气口511及出气口512的设置，能够使箱体51内与外部进行气体交换，便于箱体51内的气体排出，及箱体51外的气体进入箱体51。

如图2及图3所示，箱体51靠近叶轮3的一侧为封闭端513，远离叶轮3的一侧为开口端514，且开口端514及封闭端513位于箱体51在第一方向上的两端，出气口512设于开口端514，进气口511设置于箱体51在第二方向的侧壁上，并靠近封闭端513，第二方向与第一方向正交。

其中，箱体51可采用长方体形，高边两端的其中一面与机舱1顶相连接，封闭端513及开口端514分别为箱体51长边方向的两端，进气口511设置于宽边两端的侧壁上。不限地，箱体51外壁成流线型。不限地，进气口511可设置有多个。不限地，出气口512处可设有降噪百叶。

通过封闭端513的设置，使箱体51在面向叶轮3一侧处于密闭状态，防止从面向叶轮3一侧进入过量的低温气流，使润滑散热器52冻结。同时，通过将进气口511设置于第二方向上的侧壁上，以及将出气口512设置于开口端514，能够使实现箱体51内的气流方向为从润滑散热器52流向散热组件，保证风力发电机组正常工作时的散热效果。

如图4所示，散热组件包括位于发电机4内部的散热风道以及与散热风道连通并位于发电机4外部的散热管路42，散热管路42至少部分伸入箱体51内，散热组件的出口41位于散热管路42伸入箱体51内的一端。

其中，散热管路42上可设置有驱动风扇6，用于将散热管路42内的热气流驱动至箱体51内。

通过散热管路42的设置，能够有效的将散热组件内产生的热量引导至箱体51内，便于启动时使用。

如图3及图4所示，散热管路42还包括弯折部43，弯折部43设于箱体51内，用于使出口41朝向出气口512。

其中，散热管路42可采用挠性管，便于使散热管路42弯折。

通过出气口512的设置，能够使散热管路42引导的热量，能够有效从箱体51内导出，避免风力发电机组正常工作时，热量在箱体51内过度积蓄。

在本申请的一些实施方式中，可选地，如图5所示。散热组件包括位于发电机4内部的散热风道，发电机4至少部分伸入箱体51内，散热组件的出口41设置于发电机4位于箱体51内的部分并与散热风道连通。

其中，散热风道的出口41处可设有驱动风扇6，用于将散热风道内的热气流驱动至箱体51内。

通过将部分的发电机4裸露于箱体51内，使发电机4工作产生的热量得到充分利用，同时，减少在箱体51及机舱1内引入额外的管路结构，优化了箱体51及机舱1内的机械结构。

如图6所示，润滑系统包括进液路21及回液路22，齿轮箱2与润滑散热器52间通过进液路21及回液路22相连通，进液路21用于将润滑散热器52内的润滑液导入齿轮箱2内，回液路22用于将齿轮箱2内的润滑液导入润滑散热器52内。

通过进液路21及回液路22的设置，使齿轮箱2及换热部件5间能够充分导通，便于润滑工作及润滑液散热工作的进行。

如图6所示，进液路21及回液路22间还设置有旁通管23，旁通管23用于连通进液路21及回液路22，旁通管23能够在进液路21及回液路22内流体的压力差达到压力阈值时导通。

其中，压力阈值可为6-8bar。不限地，旁通管23上可设有电磁阀及传感器，传感器用于测量旁通管23两侧的压强，电磁阀在进液路21及回液路22内流体的压力差达到压力阈值时导通。

通过旁通管23的设置，能够在齿轮箱2启动，出现换热部件5处的进液路21及回液路22堵塞时，快速平衡进液路21及回液路22间的压力差，防止齿轮箱2损坏。

如图6所示，旁通管23上设有安全阀231，安全阀231能够在进液路21及回液路22内流体的压力差达到压力阈值时打开，使旁通管23导通。

通过安全阀231的设置，能够实现旁通管23的自动开合。

与现有技术相比，本申请实施方式的风力发电机组中，首先，使风力发电机组适用于寒冷环境，便于风力发电机组启动时，促进润滑液迅速解冻，使齿轮箱2能够迅速启动；其次，未向风力发电机组中引入额外的加热结构，充分利用风力发电机组工作时，所产生的内能，能够显著提高风力发电机组的能源利用率，降低能耗，简化风力发电机组内部的机械架构。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

机舱；

齿轮箱，设置于所述机舱内，所述齿轮箱具有润滑系统；

叶轮，设置于所述机舱外并与所述齿轮箱的输入端传动连接；

发电机，设置于所述机舱内并与所述齿轮箱的输出端传动连接，以将所述叶轮的动能转换为电能，所述发电机上设置有散热组件，所述散热组件能够排出所述发电机产生的热气流；

换热部件，与所述机舱连接，所述换热部件包括箱体以及位于所述箱体内的润滑散热器，所述润滑散热器与所述润滑系统相连接，所述润滑系统中的润滑液能够进入所述润滑散热器并与其热交换；

其中，所述散热组件的出口位于所述箱体内，以将所述热气流引导至所述箱体内并加热进入所述润滑散热器内的所述润滑液，启动所述齿轮箱。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述换热部件设置于所述机舱外。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述换热部件还包括驱动件，所述驱动件设置于所述箱体内并具有第一运行状态以及第二运行状态，

在所述第一运行状态，所述驱动件能够驱动所述箱体内的所述热气流由所述散热组件的出口流向所述润滑散热器；

在所述第二运行状态，所述驱动件能够驱动所述箱体内的所述热气流由所述润滑散热器流向所述散热组件的出口。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述箱体上还设有与其内部相连通的进气口及出气口。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述箱体靠近所述叶轮的一侧为封闭端，远离所述叶轮的一侧为开口端，且所述开口端及所述封闭端位于所述箱体在第一方向上的两端，所述出气口设于所述开口端，所述进气口设置于所述箱体第二方向的侧壁上，并靠近所述封闭端，所述第二方向与所述第一方向正交。

6.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述散热组件包括位于所述发电机内部的散热风道以及与所述散热风道连通并位于所述发电机外部的散热管路，所述散热管路至少部分伸入所述箱体内，所述散热组件的出口位于所述散热管路伸入所述箱体内的一端。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组，其特征在于，所述散热管路还包括弯折部，所述弯折部设于所述箱体内，用于使所述出口朝向所述出气口。

8.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述散热组件包括位于所述发电机内部的散热风道，所述发电机至少部分伸入所述箱体内，所述散热组件的出口设置于所述发电机位于所述箱体内的部分并与所述散热风道连通。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述润滑系统包括进液路及回液路，所述齿轮箱与所述润滑散热器间通过所述进液路及所述回液路相连通，所述进液路用于将所述润滑散热器内的所述润滑液导入所述齿轮箱内，所述回液路用于将所述齿轮箱内的所述润滑液导入所述润滑散热器内。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，所述进液路及所述回液路间还设置有旁通管，所述旁通管用于连通所述进液路及所述回液路，所述旁通管能够在所述进液路及所述回液路内流体的压力差达到压力阈值时导通。

11.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述旁通管上设有安全阀，所述安全阀能够在所述进液路及所述回液路内流体的压力差达到压力阈值时打开，使所述旁通管导通。

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